如何为 CoreImage 编写类似直方图的内核过滤器？

Question

在内核例程规则的文档中，它说'内核例程通过使用反向映射回输入图像的相应像素来计算输出像素。尽管您可以用这种方式表达大多数像素计算——有些比其他更自然——但有些图像处理操作即使不是不可能，也很难做到。例如，计算直方图很难描述为与源图像的逆映射。'

然而，苹果显然是在以某种方式做到这一点，因为他们确实有一个 CIAreaHistogram Core Image Filter 可以做到这一点。

在给定的限制下，我可以看到一种理论上的方法：

假设您想要一个 256 元素的红色通道直方图...

您有一个 256x1 像素的输出图像。为这 256 个像素中的每一个像素调用内核函数。内核函数每次调用时都必须读取整个图像中的每个像素，检查该像素的红色值是否与该存储桶匹配并增加一个计数器。当它为该输出像素处理整个图像中的每个像素时，它除以像素总数并将该输出像素值设置为该计算值。问题是，假设它确实有效，这是非常低效的，因为每个输入像素都被访问了 256 次，尽管每个输出像素只被写入一次。

最佳方法是让内核迭代每个 INPUT 像素，并让我们根据该值更新任何输出像素。那么每个输入像素将只被读取一次，而输出像素将总共被读取和写入（输入宽度）x（输入高度）次。

有谁知道让这种过滤器工作的方法吗？显然，苹果有一个过滤器可用于制作直方图，但我需要它来制作更有限形式的直方图。 （例如，蓝色直方图仅限于在给定范围内具有红色值的样本。）

Answer 1

问题在于 Core Image 中的自定义内核代码就像一个逐像素重新映射的函数。除了您当前正在计算的像素之外，您实际上并没有大量信息可供使用。一个自定义的核心图像过滤器是这样的

for i in 1 ... image.width
    for j in 1 ... image.height
        New_Image[i][j] = CustomKernel(Current_Image[i][j])
    end
end

所以实际上，通过自定义内核制作自己的直方图并不是很合理，因为除了已经制作的 CustomKernel 函数之外，您实际上对新图像没有任何控制权。这实际上是为 iOS10 创建 CIImageProcessor 的原因之一，您可能会更轻松地通过该功能制作直方图（并通过图像处理产生其他很酷的效果），我建议查看 WWDC 2016 视频就可以了（原始图像和实时图像会话）。

IIRC，如果您真的想制作直方图，仍然可以，但是您必须使用 UIImage 版本，然后将生成的图像转换为您可以进行计数和存储的 RBG 图像他们在垃圾箱里。我会推荐 Simon Gladman 的这本书，因为他有一章专门介绍直方图，但核心图像默认版本还有很多内容，因为它们对图像的控制比我们使用框架时要多得多。